本报北京12月12日电(记者张东操)全球第一张农作物的基因组精细图谱在中国诞生。今天,我国科学家正式宣布已成功绘制出世界上最重要的口粮———水稻(籼稻)基因组的“精细图”。这距我国科学家完成水稻(籼稻)基因组“工作框架图”仅仅一年。
“这是世界基因组科学研究史上的一个新的里程碑。”在今天上午由中科院、科技部、国家计委、国家自然基金委联合召开的新闻发布会上,中国科学院院长路甬祥激动地说。
据介绍,这张水稻(籼稻)“精细图”覆盖了97%的基因序列,其中97%的基因被精确地定位在染色体上。这张图和构成它的DNA序列均已达到国际公认的基因精细图标准。“精细图”还确定了以基因多态性为基础的可用于分子育种的遗传标记,这些标记可以用来鉴别基因的起源和进化,追踪它们在遗传群体中和杂交过程中的分布,进而指导遗传育种实验。
这张图也是迄今为止惟一的基于“全基因组鸟枪法”构建的大型植物基因组高精度基因图,这种不同于国际常用的测序法显示,我国科学家开始在这一领域有了重大创新。
据介绍,植物基因组有大量的重复序列,重复序列的正确识别和组装需要开发特殊的计算软件。我国科学家成功研制出这一软件系统,在国际基因组研究中属于首创,这为开展其他重要物种的基因组研究开辟了一条全新的经济、快捷和可靠的研究方法。人类基因组测序花费了30多亿美元,而采用新方法,比人类基因组规模更庞大的水稻基因组测序可能只需要几亿元人民币。
水稻是世界上最重要的粮食作物,是全球近半数人口的口粮。而籼稻和以籼稻为遗传背景的杂交水稻占世界水稻生产的80%,我国长江以南种植的都是籼稻。专家表示,破译籼稻的遗传密码将加速改进作物的营养、产量,推动可持续农业的发展,解析籼稻基因组序列,是改进它的品质和产量必不可少的前提与基础。
这项成果是由中科院基因组信息学中心以及华大基因研究中心等单位共同完成的,它标志着启动于2000年5月、约有600位科研人员参与的“中国超级杂交水稻基因组计划”已基本完成。
■新闻背景
“框架图”“精细图”有何区别
“框架图”是相对于“完成图”或“终图”而言的,但实际上,真正的“完成图”并不存在,因为它总会存在一些空隙,而“精细图”则比“框架图”更进一步,更为准确、精细。
基因组工作“框架图”的要点包括:测序工作量达水稻基因组的5倍;基因组覆盖率达90%以上,即经初步组装的“一致性”序列占整个基因组的90%以上;经初步组装的“一致性”序列中碱基的准确率达99%以上,即每一碱基出错的可能性(误差率)应低于1%。
水稻基因组“精细图”则提高了全基因组覆盖率,实现了基因在染色体上的分布和定位,并提供了大量的基因多态性位点,为分子育种研究的遗传标记奠定了分子生物学基础,对基因预测、基因功能鉴定的准确性以及基因表达、遗传育种等研究的贡献是一个质的飞跃。我国科学家在世界上首次完成的水稻基因组“精细图”,覆盖率达97%,其中97%的基因精确定位在染色体上;覆盖基因组94%染色体定位序列的单碱基准确率为99.99%,已达到国际公认的基因组“精细图”的标准。
(据新华社)